Prognosen und Analysen historischer Daten Modellbasierte Berichte für Nach­haltig­keitskenn­zahlen von Datacenter

Eine einzelne USV kann 200 verschiedene Messwerte liefern, mit deren Hilfe sie überwach- und einstellbar wird. Diese Fülle ist für Nachhaltigkeits-Reporting nur bedingt tauglich. Schneider Electric will mit „Ecostruxture“ für ein modellbasiertes und damit einfach handhabbares Datacenter Infrastructure Management und Reporting sorgen.

Die Verringerung oder gar Vermeidung von Umweltbelastungen durch die IT dürfte für viele CIOs noch eine ungewohnte Aufgabe darstellen. Angesichts von Dutzenden an potenziellen Metriken und einer komplexen Buchhaltung, zusammen mit einer zunehmend hochgradig verteilten IT und der Vielfältigkeit des Equipments kann das zunächst einmal entmutigend sein.

Schneider Electric hat einige Leitfäden veröffentlicht, die sich mit der grundsätzlichen Herangehensweise beschäftigen; hier sind zwei davon (siehe auch: Kasten 1 und 2)

• „Guide to Environmental Sustainability Metrics for Data Centers“ von Paul Lin, Robert Bunger und Victor Avelar.
  Für Unternehmen der Datacenter-Branche schlagen die Autoren fünf Kategorien der Berichterstattung über ökologische Nachhaltigkeit vor: Energie, Treibhausgasemissionen, Wasser, Abfall und lokales Ökosystem.

• „3 Steps to Calculate Total Enterprise IT Energy Consumption Using DCIM“ von Robert Moore and Patrick Donovan.
  Hierbei handelt es sich um eine Anleitung für einen Einstieg in die Energieverbrauchsmessung mithilfe von drei Schritten.

Wissen, was man hat und braucht

So mancher kann es kaum glauben, aber einige Unternehmen wissen den Energiebedarf ihrer IT und Datacenter gar nicht. So lautet die erste Empfehlung von Schneider Electric: „Wir empfehlen CIOs mit der Messung einer einzigen Kennzahl zu beginnen: dem Gesamtenergieverbrauch.“

Diese grundlegende Kennzahl zeigt die direkten Auswirkungen des IT-Betriebs und wird von Chief Sustanable Officers (CSOs) zur Berechnung der Treibhausgas-Emissionen hergenommen. Der Energieverbrauch eignet sich auch deshalb für den Anfang, weil die Datenquellen und Erhebungsinstrumente heute leicht verfügbar sind und in vielen Fällen bereits bereits vom IT-Betriebsteam verwendet werden.

Für den Einstieg ergeben sich dann drei Schritte:

• 1. Bewerten des IT-Bestands

• 2. Bestimmen der Datenquellen für die Kennzahl(en) mithilfe von Messgeräten und Software.

• 3. Verwendung von Datacenter Infrastructure Management (DCIM) zur Aggregation von Daten und zur Bestimmung des Gesamtenergieverbrauchs: Energie = Leistung (Watt) * Zeit (Std.)

Im Idealfall wird die Energie mit Hilfe von Leistungsmessern in Echtzeit gemessen. Dabei kann es sich um den Zähler des Versorgungsunternehmens (für zentrale Rechenzentren), um Stromzähler für die einzelnen Stromkreise oder um in eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), Stromverteilungseinheit (PDU) oder Rack-PDU (rPDU) integrierte Zähler handeln. Die Daten der Stromzähler werden dann an die Software für das Infrastruktur-Management weitergeleitet, das die Informationen zusammenfasst und den Nutzern und Beteiligten in Form eines Dashboards oder Berichts präsentiert. Zu einem Infrastruktur-Management gehören folgende Tools:

• Infrastruktur-Management für Rechenzentren (DCIM)

• Gebäudeverwaltungssystem (BMS)

• Elektrizitätsüberwachungssystem (EPMS)

• IT-Anlagenverwaltung (ITAM)

Doch nicht immer ist die Situation ideal. Wenn kein Zähler vorhanden ist, etwa bei Geräten von Endnutzern, wird der Energieverbrauch auf der Grundlage der vom Hersteller angegebenen Leistung des Geräts und der angenommenen Nutzungsdauer geschätzt. Schneider Electric empfiehlt etwa 60 Prozent dessen anzunehmen, was der Hersteller als Leistungsangabe nennt, um den tatsächlichen Bedarf zu bestimmen.

Werden vorgelagerte Strom- und Kühlung gemeinsam genutzt, kann die gesamte IT-Energie mit dem PUE-Wert (Power Usage Effectiveness) des Standorts multipliziert werden, um eine Gesamtenergiezahl zu erhalten. Mit Hilfe des frei verfügbaren Online-Tool „Data Center Efficiency & PUE Calculator“ von Schneider Electric lässt sich der PUE schnell bestimmen.

Die Erkenntnisse aus den Whitepapers finden sich in den neuen Funktionen von Ecostruxure wieder. Diese sollen eine verbesserte Sichtbarkeit des Energie- und Ressourcenverbrauchs bieten, eine historische Datenanalyse und detaillierte KPIs, um Unternehmen dabei zu helfen, die neuesten gesetzlichen Berichtsanforderungen zu erfüllen.

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Dafür hat der Anbieter seine Monitoring-Software „ Ecostruxure IT“ erweitert. Die zusätzlichen Funktionen sollen einen besseren Einblick in den Energie- und Ressourcenverbrauch bieten sowie Analysen historischer Daten und detaillierte KPIs. Das dient insbesondere dazu, die neuesten gesetzlichen Berichtsanforderungen (in der EU, insbesondere der Europäischen Energie-Effizienzrichtlinie, kurz: EED) zu erfüllen (siehe: Bildergalerie).

Das Ganze soll auch noch einfach und durchschaubar geschehen. Nach Herstellerangaben enthält Ecostruxure IT „eine schnelle, intuitiv und einfach zu bedienende Reporting-Engine“ sowie Funktionen zur Integration von Drittanbietern und zum Datenexport – auf Knopfdruck. Kunden erhielten so Zugang zu einer neuen Reihe von Berichtsfunktionen, die bisher nur mit einem tiefgehenden Verständnis manueller Datenberechnungsmethoden realisierbar waren.

Wie das Unternehmen mitteilt, sei die jetzt vorgestellte Version ist das Ergebnis von drei Jahren strategischer Investitionen sowie intensiver Test- und Entwicklungsarbeit im Rahmen des hauseigenen Green-IT-Programms unter der Leitung von Elizabeth Hackenson, Chief Information Officer von Schneider Electric.

Die neuen Funktionen gingen dabei weit über die von der EED geforderten Kennzahlen hinaus und stellten sicher, dass Kunden die Echtzeit- und historischen Energieleistungsdaten ihrer Rechenzentren anhand aller fortschrittlichen Berichtsmetriken (siehe: Kasten) messen können. Das stimmt in einigen Bereichen. Andererseits bestätigt Kevin Brown, Senior Vice President Ecostruxure Solutions bei Schneider Electric, dass man derzeit rund 80 Prozent dessen abdecken könne, was die EED fordere. Er bestätigt aber auch, dass Regularien in nahezu jedem Meeting mit Kunden aufs Trapez gebracht würden.

Die Daten werden mit Künstlicher Intelligenz (KI) und Echtzeitüberwachung kombiniert, um sie in umsetzbare Erkenntnisse zur Verbesserung der Nachhaltigkeit umzuwandeln. Mithilfe der Download-Funktion können Unternehmen Quantifizierungen und Berichte zudem einfach per Klick erstellen. Das erübrige zeitaufwändige manuelle Aufgaben, so der Hersteller. Als die wichtigsten Vorteile der Ecostruxure-Version nennt Schneider Electric:

• Berechnung und Verfolgung des PUE-Werts pro Standort/Raum im Zeitverlauf mit der CEN/CENLEC 50600-4-2-Methodik.

• Nutzung von Datenanalysemodellen und Cloud-basierten Datenpools zur Vereinfachung der PUE-Berichterstattung.

• Erstellen von Berichten über den aktuellen Energieverbrauch pro Standort und Raum und Vergleiche mit Trends und Historie.

• Erstellung von Richtlinien per Mausklick"

• Erkennen und Verfolgen von Trends für verschiedene Rechenzentren und verteilte IT-Umgebungen.

• Integration von Drittanbietern und die Datenexportfunktion erlaubt den Kunden auf ihre Daten zuzugreifen und einem bevorzugten Tool zu bearbeiten.

Brown stellt heraus: „Die neuen Berichtsfunktionen von Ecostruxure IT wurden von unserer eigenen Organisation getestet und für gut befunden. Damit ermöglichen wir unseren Kunden, komplexe Daten in aussagekräftige Informationen umzuwandeln und Berichte zu wichtigen Nachhaltigkeitskennzahlen zu erstellen.“

5 Kategorien und 28 Schlüsselindikatoren

Schneider Electric schlägt 28 Schlüsselmetriken vor - mit Definitionen und Anwendungen für Betreiber von Rechenzentren, die sich in verschiedenen Stadien ihrer Nachhaltigkeitsbemühungen befinden. Dazu gibt es branchenbezogene Zielwerte für diese.

Der World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) hat drei Stufen auf dem Weg zum Netto-Nullenergieverbrauch definiert. Schneider Electric hat diese für Datacenter-Betreiber adaptiert. Sie sind aufgeteilt auf fünf Bereiche:

1. Kenntnis der Energiequellen: Das prognostizierte Wachstum des gesamten Energieverbrauchs von Rechenzentren in Verbindung mit der zunehmenden dezentralen Versorgung mit erneuerbaren Energien erfordert, dass die Betreiber von Rechenzentren ein besseres Verständnis ihrer Energiequellen haben. Die Messung der Energie aus allen Quellen wird die Kohlenstoffintensität des Energiemixes eines Rechenzentrums bestimmen und den Betreibern helfen, nachhaltiger zu werden.

2. Wissen der Emissionen von Treibhausgasen (THG) - CO₂ und andere Gase wie CH4, PFCs, HFCs werden als Treibhausgase eingestuft. Diese Treibhausgasemissionen, auch auch als "Kohlenstoffemissionen" bezeichnet, tragen wesentlich zum Klimawandel bei und sind eines der dringendsten Probleme der heutigen Gesellschaft. Gemäß dem GHG Protokoll und ISO 14064 gibt es drei Kategorien von Treibhausgasemissionen: Scope 1, Scope 2 und Scope 3.

3. Wasserverbrauch - Wasserknappheit wird in vielen Regionen zu einem ernsten Problem. Die Senkung des Wasserverbrauchs ist ein Schwerpunktbereich für viele Rechenzentrumsbetreiber und lokale Behörden. Es gibt verschiedene Arten von Technologien, zum Beispiel Trockenkühler mit adiabatischer Verdampfung und Flüssigkeitskühlung, die zur Reduzierung des direkten Wasserverbrauchs eingesetzt werden. Einige Betreiber investieren auch in Wasserauffüllungsprogramme, um indirekt Wasser zu sparen (siehe: „Nicht nur Wasser schlucken; AWS will bis 2030 mehr Wasser zurückzugeben, als die Datacenter verbrauchen “.

4. Abfall-Vermeidung - Rechenzentren haben im Vergleich zu anderen Industriebetrieben ein einzigartiges Abfallprofil zu bewältigen. Um die Ziele der Kreislaufwirtschaft zu erreichen, müssen die Betreiber von Rechenzentren ihr Abfallprofil, insbesondere Elektroschrott und Batterien, verstehen. Die Minimierung von Abfällen in der Lieferkette und die Vermeidung von Mülldeponien durch Wiederverwendung und Recycling ist eine Schlüsselstrategie für ökologische Nachhaltigkeit.

5. Das lokale Ökosystem - Rechenzentren haben direkte und indirekte Auswirkungen auf das lokale Ökosystem, etwa auf die biologische Vielfalt, einschließlich Land, Schallpegel und, Artenvorkommen. Die Messung der Auswirkungen auf den Boden ist in Branchen wie dem Bergbau üblich, in der Rechenzentrumsbranche jedoch neu.

Die HLK-Anlagen, wie Kühltürme, Trockenkühler, Rohrleitungen und Dieselaggregate können einen hohen Lärmpegel erzeugen. Die Berichterstattung über die Auswirkungen auf das lokale Ökosystem gewinnt für die Betreiber von Rechenzentren zunehmend an Bedeutung und und wird wahrscheinlich in naher Zukunft zum Standard werden.

Nachhaltigkeit bei Schneider Electric

Im Jahr 2021 hat Schneider Electric seinen „Schneider Sustainability Impact“ (SSI) Report veröffentlicht, der die Nachhaltigkeitsverpflichtungen des Unternehmens beschreibt. Im Einklang mit den Zielen des SSI hat Elizabeth Hackenson, CIO von Schneider Electric, das Schneider Electric Green-IT-Programm ins Leben gerufen – eine nachhaltige IT-Initiative des Unternehmens, die neue und intelligente Wege zur Dekarbonisierung aufzeigt, um das Programmziel einer jährlichen Reduzierung der IT-bezogenen Emissionen um mindestens 5 Prozent zu erreichen.

Als Teil des Programms nutzte Schneider Electric seine Ecostruxure-IT-Software, die derzeit an mehr als 140 Standorten weltweit eingesetzt wird, um die Widerstandsfähigkeit und Sicherheit des eigenen IT-Betriebs zu verbessern. Im Rahmen des Green-IT-Programms sei aber schnell deutlich geworden, dass sich die neuen Funktionen von Ecostruxure IT auch sehr gut für die Nachhaltigkeitsberichterstattung einsetzen lassen, so der Hersteller.

Schneider Electric habe jedenfalls unter anderem die Transparenz seines IT-Energieverbrauchs drastisch verbessern können. Zum Beispiel ließ sich der Energieverbrauch der 'Smart Factory' in Lexington, Kentucky, im zweiten Halbjahr 2023 im Vergleich zum ersten Halbjahr 2023 um 30 Prozent senken.

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Mit den Erkenntnissen aus seinen eigenen Daten dieses Projekts habe sich auch die Entwicklung der neuen Ecostruxure-IT-Berichtsfunktionen beschleunigen lassen. Hackenson sagt: „Wenn Unternehmen den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen des IT- und Rechenzentrumsbetriebs reduzieren wollen, müssen sie eine faktenbasierte Grundlage schaffen. Dabei ist der Zugang zu Echtzeit- und historischen Daten entscheidend.“ Und sie setzt hinzu: „Durch den Einsatz von Ecostruxure IT haben wir erhebliche Fortschritte bei der Reduzierung unseres IT-Energieverbrauchs und unserer Umweltauswirkungen erzielt und das Unternehmen dabei unterstützt, seine Nachhaltigkeitsvorgaben zu erreichen. Heute stellen wir diese Vorteile unseren Kunden weltweit zur Verfügung.“

Das erste Release der modellbasierten Ecostruxure-Erweiterung soll noch in diesem Quartal allgemein zur Verfügung stehen.

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